KARDİOVASKÜLER SİSTEM VE EGZERSİZ
advertisement
Egzersiz sırasında kasların enerji üretimi için daha fazla oksijene ihtiyaç duymaktadır ◦ Egzersiz sırasında kaslara daha çok oksijen sağlanması ve oksijen kullanımı sonucu oluşan atık maddelerin kaslardan uzaklaştırılması gerekir 2 Kalp her gün 7000 litre civarındaki kanı tüm vücuda pompalar Ortalama bir yaşam süresince kalp 2.5 milyar kez atar. Kardiovasküler sistem kalp ve damarlardan oluşur 3 Kardiyovasküler Sistemin Organizasyonu • Kalp – Kanı pompalar • Arterler ve arterioller – Kanı kalpten dokulara taşır • Kapiller / Kılcal Damarlar – Dokularda madde alışverişini gerçekleştirir • Venler ve venüller – Kanı dokulardan kalbe taşır 4 Kalbin Anterior Görünümü 5 Kalbin Anterior Görünümü 6 Atrium (kulakçık) Ventrikül (karıncık) Kalp ikiye ayrılır: sağ ve sol ◦ İntraventriküler septum Kalp sağ atrium ve sağ ventrikülden oluşan sağ pompa ve sol atrium ve sol ventrikülden oluşan sol pompa olmak üzere iki pompa şeklinde çalışır 7 Kan atriumlardan ventriküllere doğru hareket eder Hareket eden kanın geri dönüşünü engellemek için kalpte kapakçıklar bulunur ◦ Arteioventriküler kapak arasında ◦ Semilünar kapak arasında ◦ Triküspit kapak arasında ◦ Biküspit kapak arasında atrium ile ventrikül ventriküller ile arterler sağ atrium ile sağ ventrikül sol atrium ile sol ventrikül 8 Koroner damarlar 9 10 Pulmoner dolaşım: kalbin sağ bölümü O2 miktarı az CO2 miktarı fazla kanı akciğerlere gönderir, O2 miktarı normale dönünce kalbin sol bölümüne geri gelir Sistemik Dolaşım: kalbe geri dönen O2 kan sol atriumdan sol ventriküle ve oradan da aort yoluyla bütün vücuda pompalanır. ◦ Dokularda O2 enerji için kullanılırken, CO2 üretilir ve CO2 miktarı yüksek olan kan venöz dönüşle vena kava yolu ile sağ atriuma geri döner 11 12 Pulmoner Dolaşım 13 Kalp bağımsız bir kasılma ritmine sahiptir ◦ Kalbe bağlı bütün sinirler zarar görse de kalp kasılmaya devam eder ◦ Sinoatrial Düğüm (SA düğüm) bu otoritmi sağlayan kalbin sağ atriumunda bulunan özel bir doku alanı Sinirsel uyarı SA düğümden atria boyunca dağılır ve böylece ilk önce atria kasılır ve içindeki kanı ventriküllere boşaltır 14 ◦ Daha sonra bu uyarı atria ile ventriküllerin birleştiği yerde bulunan Atrioventriküler düğümü (AV düğüm) harekete geçirir Bu uyarı AV düğümün bir uzantısı ve aynı şekilde özel bir iletim dokusu olan His Demeti yoluyla ventriküllere gider His demeti sağ ve sol ventirkül duvarlarına Purkinje Lifleri olarak yayılır Böylece uyarılar tüm ventirküler miyokardiuma ulaşır ve ventriküler kasılmayı sağlar 15 Kalbin Uyarılması 16 Bir kalp atımı sırasında kalpte meydana gelen elektriksel ve mekanik değişiklikler (basınç ve volüm değişiklikleri) Sistol : miyokardiumun kasılması Diastol: miyokardiumun gevşemesi Elektrokardiografi: kalbin elektriksel aktivitesinin ölçümü 17 Sistol • Kontraksiyon fazı Diyastol • Gevşeme fazı 18 İstirahat Sırasında Normal EKG 19 Miyokardial İskemi Sırasında EKG 20 Kalpteki Elektriksel Aktiviteler ile EKG Kaydı İlişkisi 21 22 CQ, kardiyak output veya kalp dakika atım volümü ◦ Dolaşım sisteminin fiziksel aktivitenin gerektirdiği fonksiyonel ihtiyaçları karşılayabilme kapasitesinin bir göstergesidir. ◦ Kalpten bir dakikada pompalanan kan miktarı ◦ Kalp atım hızı (KAH) ve kalp atım volümünün bir ürünüdür 23 CQ = KAV x KAH (L/dk) (L/atım) (atım/dk) KAH: Kalp Atım Hızı: kalbin bir dakika içindeki kasılma sayısı KAV: Kalp atım volümü, strok volüm (SV): kalpten bir atımda pompalanabilen kan miktarı 24 İstirahat ve maksimal egzersiz koşullarında antrenmanlı ve antrenmansız kadın ve erkeklerde KAH, SV ve kardiyak debi değerleri Katılımcı KAH (atım/dk) SV (ml/atım) Kardiyak debi (L/dk) Dinlenik Antrenmansız erkek 72 X 70 = 5.00 Antrenmansız kadın 75 X 60 = 4.50 Antrenmanlı erkek 50 X 100 = 5.00 Antrenmanlı kadın 55 X 80 = 4.50 Antrenmansız erkek 200 X 110 = 22.0 Antrenmansız kadın 200 X 90 = 18.0 Antrenmanlı erkek 190 X 180 = 34.2 Antrenmanlı kadın 190 X 125 = 23.9 Maksimal egzersiz 25 Ancak kadınlar aynı oksijen değerindeki bir iş yükünde daha yüksek CQ’ye sahiptir Daha düşük oksijen taşıma kapasitesi, Daha az Hb seviyesi Maksimal CQ da kadınlarda daha düşük Daha küçük vücut yapısına sahip olmaları 26 1. Antrenmanlı kişiler aynı yaştaki antrenmansız kişilere göre daha yüksek istirahat ve egzersiz KAV sahiptirler 27 2. Hem antrenmanlı ve hem de antrenmansız kişilerde KAV’deki en yüksek artış istirahattan orta şiddetli bir egzersize geçerken görülmektedir. ◦ Egzersizin şiddeti arttıkça KAV’deki artış daha az olmaktadır 28 3. Maksimal KAV’ne maksimal O2 tüketiminin % 4050’sinde ulaşılmaktadır. ◦ KAV daha şiddetli egzersizlerde bir düşüş göstermemektedir ancak fazla da artmamaktadır 29 4. Antrenmansız kişilerde istirahattan egzersize geçiş sırasında KAV çok küçük bir artış gözlenmektedir. ◦ CQ deki artış sadece KAH artması ile oluşmaktadır 30 KAV’nü istirahat ve egzersiz sırasında düzenleyen 3 değişken: ◦ 1. End-Diastolik Volüm (EDV) ◦ 2. Ortalama Aortik Kan Basıncı ◦ 3. Ventriküler Kasılmanın Kuvveti 31 Venöz dönüşü arttıran veya kalp atımını düşüren her faktör diastol sırasında daha fazla kanın ventrikülleri doldurmasına neden olur ◦ Bu artış diastol sonunda ventriküllerde bulunan kan volümünü yani sistol başında ventirkülün içerdiği kan volümünü de arttırır Miyokardial fibriller daha fazla gerilir ve kalp kası daha güçlü kasılır (Starling Kanunu) 32 Frank-Starling mekanizması • Yüksek “preload” ventriküllerin gerilmesine yol açarak daha kuvvetli kasılmasını sağlar • Yüksek venöz dönüş “preload” ı artırır Venöz dönüşü etkileyen faktörler: 1. Venokonstriksiyon 2. İskelet kası pompası 3. Solunum pompası 33 Ritmik kas kasılmaları ekstremitelerdeki kanı kalbe doğru zorlar Venlerdeki tek yönlü kapaklar kanın geri akışını engeller 34 Kanın kalpten pompalanabilmesi için sol ventriküldeki basıncın aorttaki basınçtan daha fazla olması gerekir ◦ KAV aortik basınçla ters orantılıdır 35 Miyokardiyumun kasılma gücünde meydana gelen bir artış ventriküllerde bulunan kanın daha büyük bir yüzdesinin kalpten pompalanmasını sağlar ◦ Miyokardial kasılma sinirler ve hormonlar tarafında kontrol edilir norepinefrin 36 Normal KAH: ◦ ortalama olarak 60-80 atım/dk ◦ İyi dayanıklılık sporcusunda: 30-40 atım/dk ◦ Orta yaşlı sedanter kişi: 100 atım/dk Maksimum KAH: ◦ Kalp atımları egzersizin şiddeti ile birlikte artar ◦ Maksimal egzersiz sırasında yorgunluk seviyesinde elde edilen en yüksek KAH Maksimum KAH=220-yaş 37 Denge Durumu (steady state) KAH: ◦ Egzersizin şiddeti belli bir submaksimal seviyede olduğunda KAH önce yükselir sonra belli bir düzeyde sabitlenir Egzersiz Sırasında KAH Kontrolü: ◦ SA düğümü tarafında kontrol edilir ◦ Sempatik sinirler norepinefrin ve epinefrin salgılayarak KAH artmasına neden olur ◦ Parasempatik sinirler asetilkolin salgılayarak KAH düşürür 38 Antrenmanlı kişilerde İstirahat CQ= 50 atım/dk x 100 ml/atım= 5 L/dk Antrenmansız kişilerde İstirahat CQ= 70 atım/dk x 72 ml/atım= 5 L/dk 39 Bir antrenör ya da spor bilimci KAH kullanarak: 1. Egzersizin şiddetini belirleyebilir 2. Antrenman etkisini değerlendirebilir 3. İlk iki maddenin sonuçlarına dayanarak, yüklenme prensibine göre en etkili antrenman programını geliştirebilir 40 Egzersiz sırasında venöz dönüşü arttıran 3 mekanizma: ◦ Kas pompası ◦ Solumun pompası ◦ Vazokonstriksiyon 41 Kas Pompası 42 Egzersiz sırasında artan oksijen ihtiyacını karşılamak ve oksijen kullanma kapasitesini arttırmak için iki mekanizma geliştirilmiştir ◦ Kan akışını yani kardiyak debiyi arttırmak ◦ Kanla dokuya ulaşan oksijenin daha büyük bir kısmını kullanmak yani a-vO2 farkını arttırmaktır Bu değer kan dokulardan geçerken dokular tarafından ne kadar O2 kullanıldığını ifade eder. 43 Maks VO2= CQ x a-vO2 farkı 44 Hemodinamik: Fizik kurallarının kan akışıyla olan bağlantısı ◦ İki hemodinamik faktör Kan basıncı Akış direnci CQ = kan basıncı / akış direnci 45 Kan Basıncı ◦ Kanı dolaşım sisteminde hareket ettiren güç ◦ Kan yüksek basınçtan alçak basınca doğru akar ◦ CQ, damar genişliği ve kan volümündeki değişikliklere göre değişiklik gösterir 46 Basınç, Hacim ve Kalp Sesleri arasındaki İlişki 47 Kan Basıncını Etkileyen Faktörler 48 Ortalama Arteryal Basınç (OAB): Sistemik sistolik ve diastolik basınçların bir kardiyak siklus sırasındaki ortalaması ◦ Sistemik dolaşımdaki kan akış oranını belirler ◦ Nabız basıncı: sistolik basınç ile diastolik basınç arasındaki fark OAB = diastolik basınç + 1/3 nabız basıncı ◦ SB:125 mm Hg DB: 80 mm Hg ◦ OAB: 80+((125-80) x 1/3) ◦ OAB:95 mm Hg 49 Akış Direnci ◦ Kanın akışına karşı oluşan direnç ◦ Kan ile damarların duvarları arasında oluşan sürtünme sonucu oluşur Kanın akışkanlığı (viskosite), damar uzunluğu ve damar çapından etkilenir ◦ Egzersiz sırasında kanın viskositesinde bir artış olur Plazma volümü azalır Egzersiz sırasında artan kan basıncı kanın içindeki sıvı kısmın kapilerlerin dışına iter Terleme ◦ Egzersiz sırasında akış direncinde fazla bir artış olmaz Kas hücrelerindeki kapillerlerde dilatasyon oluşur 50 Kardiyak Debiyi Düzenleyen Faktörler 51 Egzersiz Sırasında Kardiyak Debinin Dağılımı 52 53 1. Sempatik vazokonstriksiyonun ortadan kalkması Egzersizin başlangıcında etkili 2. Otoregülasyon (intrinsik metabolik kontrol) Egzersizin ilerleyen dönemlerinde etkili Kan akımı, dokunun metabolik gereksinimlerini karşılamak amacıyla artar Metabolik hızdaki artış; O2 tensionda düşüş, CO2 tensionda artış, pH’da düşüş, potasyum, adenozin ve nitrik oksid konsantrasyonlarında artış Vazodilatasyona ve dolayısı ile kan akımında artışa yol açar Aktif kılcal damar sayısında artış Dinlenik: %5-10’u aktif Egzersiz sırasında: Tamamı aktif olabilir 54 Dinlenik koşullarda her 30-40 kılcal damardan sadece 1’i açıktır Egzersiz sırasında, kılcal damarlar açılır, dokuya kan akımı ve O2 dağıtımı artar Vazodilatasyon şu yollarla gerçekleşir; Sıcaklık artışı pH CO2 Adenozin NO K+ Mg+ 55 Egzersiz Sırasında İskelet Kasları Kan Akımındaki Artış Nasıl Gerçekleşir? Dinlenik koşullar Egzersiz sırasında 56 56
